发动机及动力总成传动系统NVH概述庞剑

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1、发动机及动力总成传动系统NVH概述庞庞剑剑博士目录第一部分：发动机及动力总成传动系统的噪声振动问题第第部分二部分：发动机噪声振动源分析第三部分：燃烧噪声与机械噪声第四部分：发动机的结构振动与声辐射第五部分：发动机附件的振动与噪声特征第六部分：动力总成传动系统及变速器的啸叫和敲击第七部分：发动机及动力总成系统的声品质问题第八部分：发动机及动力总成系统的NVH目标体系第一部分：发动机及动力传动系统的噪声振动问题1.发动机哪些部件产生噪声振动问题2.动力系统的噪声振动问题3.发动机噪声的分类4.结构噪声与空气噪声5.发动机及动力传动系统对车内噪声振动的传递6.动力总成NVH特征1.发

2、动机哪些部件产生噪声振动问题发动机基本结构和组成¾固定结构：缸体、缸盖、油底壳¾两大机械运动机构:•曲柄连杆机构：活塞、连杆、飞轮、曲轴等•配气机构：进气门、排气门、凸轮轴、凸轮轴正时齿轮等¾五大系统：•燃油供给系统：汽油泵、汽油滤清器、进气管、排气管、空气滤清器等•点火系统：蓄电池、发电机、点火线圈、火花塞等•冷却系统：水泵、节温器、风扇、气缸水套等•润滑系统：油底壳、机油泵、润滑油道、机油滤清器等•起动系统：包括起动机及其附属装置发动机所有部件都产生噪声振动¾固定结构：结构振动、声辐射¾两大机械运动机构:•曲柄连杆机构：承载着燃烧压力和惯性力，主要的噪声振动源•配气机构：产

3、生“嗒嗒”的敲击声，并将冲击振动传给整机¾五大系统•燃油供给系统：喷油噪声等•点火系统：发电机噪声等•冷却系统：水泵，风扇等噪声•润滑系统：油泵噪声等•起动系统：起动机噪声2.2.动力传动系统的噪声振动问题动力传动系统的噪声振动问题•发动机几个概念•动力总成•动力总成传动系统•动力传动系统•动力系统动力传动系统分动器前半轴后驱动桥万向节变速箱后半轴支撑轴承前驱动桥前传递轴后传递轴动力传动系统的噪声振动问题•齿轮传递结构：变速器、驱动桥（前桥和后桥）：产生啸叫、敲击•传动轴：产生共振、啸叫•连轴结：产生二次振动OrθBA3．发动机噪声的分类•活塞ß燃烧噪声由于气体压力变•缸盖化而

4、产生的噪声•缸体•曲轴系统•凸轮系统由于机械运动而ß机械噪声产生的噪声•喷油系统•传动皮带系统•正时皮带和正时链系统•附件由于气体流动•进气噪声ß流动噪声而产生的噪声•排气噪声•风扇噪声44．．结构噪声与空气噪声发动机和动力传动系统对车内噪声的辐射有两条途径：•空气声•结构声空气声的例子：打鼓结构声的例子：火车和铁轨5．发动机及动力系统对车内噪声振动的传递空气声的传递：源发动机的辐射噪声变速器的辐射噪声进气噪声排气噪声附件的辐射噪声，例如：风扇的辐射噪声水泵，发电机等空气声穿透车身隔吸声材料到达车内空气声的传递：路径空气声通过空洞和缝隙到达车内例子:发动机噪声通过前壁板对车内的

5、传递结构声的传递通过各种与车身连接部件(如拉索,空调管,油管等)的传递通过排气挂钩的传递通过传递周系的传递通过悬置系统的传递•通过悬置到达车内•通过与前壁板连接的管路、拉索到达车内•通过传动轴到达车内•通过排气消声器吊耳到达车内车身结构对动力系统噪声振动的影响车身附件结构，如方向盘声腔模态车身局部板结构•局部板结构会被激励起来，对车内辐射噪声•局部板结构会与声腔模态耦合共振•空腔模态会与噪声源的某些频率共振空气声和结构声对车内传递小结源传递通道响应排气噪声车身声传递灵敏度传递声进气噪声车身声传递灵敏度车身声传递灵敏度空气动力总成的声辐射车身声传递灵敏度车内噪声传动轴系支座刚度车

6、身灵敏度传递动力总成结构振动悬置刚度车身结构灵敏度声结构排气系统振动吊耳刚度车身结构灵敏度发动机附件振动前壁板接合刚度车身结构灵敏度在频率域内，结构声与空气声的比例100结构声80例子:发动机转速=3000rpm6040空气声20020050010002000频率(Hz)ß在低频时，结构声占的比例较大ß在中高频时，空气声占的比例较大６．发动机和动力系统NVH的几个特征•阶次特征•共振•声品质为什么会形成阶次？•发动机和动力传动系统的噪声振动与发动机的转速直接相关•这些噪声振动的大小又是随着频率而变化的•将噪声振动大小与频率和转速结合起来，就形成了阶次关系发动机发火阶次4冲程发动

7、机•单缸发动机:发火阶次:½阶•2缸发动机:发火阶次:1st阶•4缸发动机:发火阶次:2nd阶IntakeCompressionExplosionExhaust•6缸发动机:发火阶次:3rd阶180540•发火频率360720rpm气缸数f=*d602发动机的转速范围：600rpm600rpm–6000rpm6000rpm例子:4缸发动机,发火频率(2阶）:f=20Hz–200Hz6缸发动机,发火频率(3阶):f=30Hz–300Hz18阶次问题阶次-转速-频率的关系频率(()Hz)例子:4